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高保真度量子比特读取是量子信息协议的关键基础。在传统超导量子比特读取中，微波放大器链和非互易元件共同作用，以可容忍的附加噪声和反向作用检测量子比特状态。然而，标准非互易元件的损耗、体积和磁场问题，引发了长达数十年对更高效、可扩展替代方案的探索。其中一种重要方法采用参数耦合模式网络实现非互易性。虽然这类器件可直接与量子比特的读取腔集成，但目前对由此形成的单量子系统的理解仍存在重大空白。本研究提供了基于第一性原理的理论工具，用于理解和设计与嵌入式量子比特集成的线性模式网络。该团队运用该理论指导并分析了一个集成三模非互易系统的量子比特读取实验实现，在实验测量结果与理论预测的量子比特测量速率及退相干速率间取得了高度吻合。进一步理论分析表明，当该系统作为集成非互易放大器运行时，在合理实验参数下可预期实现高效率运作。